语音信号处理装置及语音信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种语音信号处理装置及语音信号处理方法。依据目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号来调整目标音框的子音信号判断条件，以提高聆听声音的舒适度以及语音信号的可辨识度。

Speech signal processing device and speech signal processing method

The invention provides a voice signal processing device and a speech signal processing method. According to whether the original speech sampling signal corresponding to the first frame of the target sound frame is a sub-tone signal or not, the judgment condition of the sub-tone signal of the target sound frame is adjusted to improve the comfort of listening sound and the recognition of the speech signal.

【技术实现步骤摘要】
语音信号处理装置及语音信号处理方法
本专利技术涉及一种信号处理装置，尤其涉及一种语音信号处理装置及语音信号处理方法。
技术介绍
一般对于听障人士来说，其往往无法清楚地接收较高频的语音信号，例如子音信号，但对于低频的语音信号却可以清楚地听到。为使听障人士可清楚地听到语音信号，当判断出语音信号为子音信号时，语音信号将被进行降频处理，反之，若语音信号非子音信号，则不进行降频处理。如此虽可帮助听障人士更清楚地听到语音信号，然当环境中的其它噪声信号造成子音信号的判断错误时，将使得原本应进行降频处理的子音信号未被进行降频处理。而当未被进行降频处理的子音信号出现在前后的皆为进行降频处理的子音信号时，声音将出现断断续续的情形，而造成听者的不适，严重时还可能影响到语音信号的可辨识度。
技术实现思路
本专利技术提供一种语音信号处理装置及语音信号处理方法，可有效改善因子音信号误判而造成声音断断续续的情形，而提高听者聆听声音的舒适度以及语音信号的可辨识度。本专利技术的语音信号处理装置包括带通滤波单元以及处理单元。带通滤波单元对语音信号进行第一频段以及第二频段的带通滤波，以分别产生第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号，其中第一频段以及第二频段至少其中之一为子音频段。处理单元耦接滤波单元，将语音信号、第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号分割为多个音框，并计算此些音框中取样信号的能量，以获得对应此些音框的原始语音取样信号能量、第一频段信号能量以及第二频段信号能量，依据目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号来调整目标音框的子音信号判断条件，其中目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时所对应的目标音框的子音信号判断条件较目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时所对应的目标音框的子音信号判断条件宽松，其中当目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，依据目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框所对应的原始语音取样信号能量之间的第一比值，以及目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第二比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元还计算目标音框的过零率，当目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，处理单元还依据目标音框的过零率判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中当目标音框的过零率大于预设过零率、第一比值大于第一预设值且第二比值大于第二预设值时，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号。在本专利技术的一实施例中，其中当目标音框的过零率大于预设过零率且第一比值大于第三预设值时，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中第三预设值大于第一预设值。在本专利技术的一实施例中，其中当目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号皆为子音信号时，处理单元还依据目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框的前一音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第三比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元还计算目标音框的过零率，当目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号皆为子音信号时，处理单元还依据目标音框的过零率判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，当目标音框的过零率大于预设过零率、第一比值大于第一预设值、第二比值小于第二预设值且第三比值小于第三预设值时，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中第二预设值与第三预设值小于等于1。在本专利技术的一实施例中，上述的处理单元还计算目标音框的过零率，当目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时，处理单元依据目标音框的过零率、目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和以及目标音框所对应的第二频段信号能量与原始语音取样信号能量之间的第三比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中若目标音框的过零率大于预设过零率、目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和大于第一预设能量且第三比值大于第一预设值，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号。在本专利技术的一实施例中，其中当目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时，处理单元还依据第一比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中若目标音框的过零率大于预设过零率、目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和大于预设能量、第三比值大于第二预设值且第一比值大于第三预设值，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中第一预设值大于第二预设值。在本专利技术的一实施例中，上述第二频段高于第一频段。本专利技术的语音信号处理方法包括下列步骤。对语音信号进行第一频段以及第二频段的带通滤波，以分别产生第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号，其中第一频段以及第二频段至少其中之一为子音频段。将语音信号、第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号分割为多个音框。计算此些音框中取样信号的能量，以获得对应此些音框的原始语音取样信号能量、第一频段信号能量以及第二频段信号能量。依据目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号来调整目标音框的子音信号判断条件，其中目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时所对应的目标音框的子音信号判断条件较目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时所对应的目标音框的子音信号判断条件宽松，其中当目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，依据目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框所对应的原始语音取样信号能量之间的第一比值，以及目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第二比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。在本专利技术的一实施例中，上述的语音信号处理方法还包括下列步骤。计算目标音框的过零率。判断目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。若目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，还依据目标音框的过零率判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中当目标音框的过零率大于预设过零率、第一比值大于第一预设值且第二比值大于第二预设值时，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号。在本专利技术的一实施例中，当目标音框的过零率大于预设过零率且第一比值大于第三预设值时，目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中第三预设值大于第一预设值。在本专利技术的一实施例中，上述的语音信号处理方法还包括，判断目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号是否皆为子音信号。若目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号皆为子音信号，还依据目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与目标音框的前一音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第三比值判断目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语音信号处理装置，包括：带通滤波单元，对语音信号进行第一频段以及第二频段的带通滤波，以分别产生第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号，其中所述第一频段以及所述第二频段至少其中之一为子音频段；以及处理单元，耦接所述滤波单元，将所述语音信号、所述第一带通滤波信号以及所述第二带通滤波信号分割为多个音框，并计算所述多个音框中取样信号的能量，以获得对应所述多个音框的原始语音取样信号能量、第一频段信号能量以及第二频段信号能量，依据目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号来调整所述目标音框的子音信号判断条件，其中所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时所对应的所述目标音框的子音信号判断条件较所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时所对应的所述目标音框的子音信号判断条件宽松，其中当所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，依据所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与所述目标音框所对应的原始语音取样信号能量之间的第一比值，以及所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与所述目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第二比值判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。...

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理装置，包括：带通滤波单元，对语音信号进行第一频段以及第二频段的带通滤波，以分别产生第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号，其中所述第一频段以及所述第二频段至少其中之一为子音频段；以及处理单元，耦接所述滤波单元，将所述语音信号、所述第一带通滤波信号以及所述第二带通滤波信号分割为多个音框，并计算所述多个音框中取样信号的能量，以获得对应所述多个音框的原始语音取样信号能量、第一频段信号能量以及第二频段信号能量，依据目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号来调整所述目标音框的子音信号判断条件，其中所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时所对应的所述目标音框的子音信号判断条件较所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时所对应的所述目标音框的子音信号判断条件宽松，其中当所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，依据所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与所述目标音框所对应的原始语音取样信号能量之间的第一比值，以及所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与所述目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第二比值判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。2.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中所述处理单元还计算所述目标音框的过零率，当所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号为子音信号时，处理单元还依据所述目标音框的过零率判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中当所述目标音框的过零率大于预设过零率、所述第一比值大于第一预设值且所述第二比值大于第二预设值时，所述目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号。3.根据权利要求2所述的语音信号处理装置，其中当所述目标音框的过零率大于所述预设过零率且所述第一比值大于第三预设值时，所述目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中所述第三预设值大于所述第一预设值。4.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中当所述目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号皆为子音信号时，所述处理单元还依据所述目标音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和与所述目标音框的前一音框的前一音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和之间的第三比值判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号。5.根据权利要求4所述的语音信号处理装置，其中所述处理单元还计算所述目标音框的过零率，当所述目标音框的前两个音框所对应的原始语音取样信号皆为子音信号时，所述处理单元还依据所述目标音框的过零率判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，当所述目标音框的过零率大于预设过零率、所述第一比值大于第一预设值、所述第二比值小于第二预设值且所述第三比值小于第三预设值时，所述目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中所述第二预设值与所述第三预设值小于等于1。6.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中所述处理单元还计算所述目标音框的过零率，当所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时，所述处理单元依据所述目标音框的过零率、所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和以及所述目标音框所对应的第二频段信号能量与原始语音取样信号能量之间的第三比值判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中若所述目标音框的过零率大于预设过零率、所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和大于第一预设能量且所述第三比值大于第一预设值，所述目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号。7.根据权利要求6所述的语音信号处理装置，其中当所述目标音框的前一音框所对应的原始语音取样信号不为子音信号时，所述处理单元还依据所述第一比值判断所述目标音框所对应的原始语音取样信号是否为子音信号，其中若所述目标音框的过零率大于所述预设过零率、所述目标音框所对应的第一频段信号能量以及第二频段信号能量的和大于所述预设能量、所述第三比值大于第二预设值且所述第一比值大于第三预设值，所述目标音框所对应的原始语音取样信号为子音信号，其中所述第一预设值大于所述第二预设值。8.根据权利要求1所述的语音信号处理装置，其中所述第二频段高于所述第一频段。9.一种语音信号处理方法，包括：对语音信号进行第一频段以及第二频段的带通滤波，以分别产生第一带通滤波信号以及第二带通滤波信号，其中所述第一频段...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜博仁，张嘉仁，曾凯盟，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71